限NH4+和限NO2-厌氧氨氧化系统的运行特性及微生物种群特征

在控制进水TN浓度<50 mg·L^-1、水力停留时间为2.0 h和水温为20℃条件下,采用连续流完全混合式反应器对比研究了限NH₄⁺和限NO₂^-厌氧氨氧化系统的脱氮效能及微生物种群特征.结果表明,尽管两厌氧氨氧化反应器维持了类似的TN去除负荷[0.45～0.5 kg·(m³·d)^-1]和TN去除率(70%左右),但限NH₄⁺厌氧氨氧化反应器中ΔNO₃^-/ΔNH₄⁺呈现更快的上升趋势.批式试验及高通量测序结果表明,限NH₄⁺厌氧氨氧化反应器比限NO₂^-反应器具有更为显著的功能及微生物种群空间异质性.Candidatus_Brocadia是两反应器中的优势厌氧氨氧化菌属,限NH₄     

高压输水隧洞帷幕体防渗性能的数值模拟*

为研究高压输水隧洞帷幕体防渗性能，建立基于渗流场、化学场及帷幕体微观结构等多物理场耦合的数值模型，采用FEM数值法求解并结合工程监测数据对模型进行验证。结果表明:帷幕体在高水头30 a长期侵蚀与溶解作用下，内部Ca2+不断析出，帷幕体溶蚀程度最深处孔隙率较初始孔隙率增加29.38%，渗透系数增大1.95倍，抗渗性和耐久持续衰减；帷幕体溶蚀具有时空变异特性，帷幕体与高压岔管接触部位溶蚀面积最大，其次为底部，顶部几乎未发生溶蚀现象。研究结果可为监测高压输水隧洞帷幕体防渗性能变化及定制专项防渗方案提供参考。     

Using fisher-contributed secondary fins to fill critical shark-fisheries data gaps

Developing-world shark fisheries are typically not assessed or actively managed for sustainability; one fundamental obstacle is the lack of species and size-composition catch data. We tested and implemented a new and potentially widely applicable approach for collecting these data: mandatory submission of low-value secondary fins (anal fins) from landed sharks by fishers and use of the fins to reconstruct catch species and size. Visual and low-cost genetic identification were used to determine species composition, and linear regression was applied to total length and anal fin base length for catch-size reconstruction. We tested the feasibility of this approach in Belize, first in a local proof-of-concept study and then scaling it up to the national level for the 2017–2018 shark-fishing season (1,786 fins analyzed). Sixteen species occurred in this fishery. The most common were the Caribbean reef (Carcharhinus perezi), blacktip (C. limbatus), sharpnose (Atlantic [Rhizoprionodon terraenovae] and Caribbean [R. porosus] considered as a group), and bonnethead (Sphyrna cf. tiburo). Sharpnose and bonnethead sharks were landed primarily above size at maturity, whereas Caribbean reef and blacktip sharks were primarily landed below size at maturity. Our approach proved effective in obtaining critical data for managing the shark fishery, and we suggest the tools developed as part of this program could be exported to other nations in this region and applied almost immediately if there were means to communicate with fishers and incentivize them to provide anal fins. Outside the tropical Western Atlantic, we recommend further investigation of the feasibility of sampling of secondary fins, including considerations of time, effort, and cost of species identification from these fins, what secondary fin type to use, and the means with which to communicate with fishers and incentivize participation. This program could be a model for collecting urgently needed data for developing-world shark fisheries globally. Article impact statement: Shark fins collected from fishers yield data critical to shark fisheries management in developing nations.     

厌氧颗粒污泥对五氯酚(PCP)的吸附、解吸及生物降解

以未驯化污泥接种的升流式厌氧污泥床反应器可形成降解五氯酚（PCP）的颗粒污泥．颗粒污泥去除PCP的主要机制是生物降解作用,而不是生物吸附作用．PCP在颗粒污泥上的吸附和解吸符合Freundlich等温方程,吸附和解吸的Freundlich常数K、1/n分别为0.7857mg/gSS、0.5079和1.1095mg/gSS、0.3782,部分PCP被不可逆吸附．与其它活或死的生物材料相比,本试验形成的颗粒污泥对PCP吸附量较小．该方程较准确地表达了UASB反应器内厌氧颗粒污泥对PCP吸附量的变化规律．     

厌氧颗粒污泥流化床降解有机物的动力学分析

在前人研究的基础上,运用反应器理论,建立了厌氧颗粒污泥流化床反应器内有机物降解的动力学模型,在测定动力学模型参数的基础上,以大量实验资料验证了模型及其假设的可靠性,并对反应器效率进行了模拟分析。结果表明,在本试验条件下的最佳颗粒污泥粒径为０．８２ｍｍ,反应器最佳生物浓度为５０ｇ／Ｌ。     

ABR反应器的启动及颗粒污泥特征的研究

在20-30℃条件下,对ABR反应器进行了169d 5个阶段的启动实验,进水COD容积负荷达到4.38kgCOD·m-3·d-1,出水COD,挥发性脂肪酸(VFA)和pH值达到要求;形成了大量的性能良好的颗粒污泥,其尺度介于2-3.8mm之间,沉降速度大于20m·h-1,MLVSS/MLSS值均大于65%;但各格室厌氧污泥的污泥指数(SVI)差异较大.显微分析表明,不同格室内呈现出种群配合良好的厌氧微生物分布,第一格室存在大量的优势发酵细菌,并有代谢乙酸的丝状甲烷细菌,然后颗粒污泥中的微生物逐渐向以产甲烷细菌优势菌群过渡,并存在许多浮游的原生和后生动物.另外,各格室中的颗粒污泥形状各异,表面凸凹不平,存在气孔,且颗粒污泥愈靠近核心,微生物数量愈少,细菌分泌物和无机质愈多.     

溴酸根在颗粒活性炭上的还原

小试研究了溶液中溴酸根在颗粒活性炭上还原与溴离子生成的过程,考察pH、离子强度、温度和初始浓度对该过程的影响.结果表明,活性炭对溴酸根的去除性能与表面碱性官能团有一定相关性.其它阴离子对吸附/还原过程有阻碍作用,实验中影响顺序为ＮＯ^-₃>SO^２－₄ > Cl^-.溴酸根的吸附与溴离子的生成可分别用拟二级速率方程和粒子内扩散模型进行模拟,绝大部分相关系数在0.97以上.低pH和低离子强度有利于溴酸根的吸附与还原.15～42℃范围内吸附与还原速率随温度提高先降低后升高.实验中活性炭对溴酸根的最大吸附容量可达到769.23 μmol/g（98.4 mg/g）,但反应较慢且易受干扰.推测活性炭表面微孔部分对溴酸根的吸附也受到溴离子释放的阻碍.     

模块化沉床对城市富营养化水体中TN去除率研究

模块化沉床结构主要包括床体、基质、植物三部分,这些作为人为可控因素对污染水体中TN的去除有着密切的关系。文章通过正交试验和数量化理论分析方法,分析显示自变量对因变量的影响均极显著,并得出沉床最佳组合形式为A2B2C2D3,即:水位是0.50m;陶粒床体;页岩基质;植物为狐尾藻、黄花鸢尾和旱伞草的混合型水生植物组合,它对TN、的去除率可达79%,其可靠性为95%。经正交表L9(34)完全试验中81种组合形式的工程平均估计和数量化方程的预测,这两种统计方法所得结果是吻合的,其结果可作为实施污染水体生态修复时的参考。     

低能耗组合工艺处理小城镇污水的中试研究

开发中小城镇适用的简易高效污水处理成套技术,解决城镇污水处理厂的三高问题,这对于污染严重、资源短缺、经济尚不够发达的我国,在一段时期内具有重要意义。在城市污水处理厂建立了改进型膨胀颗粒污泥床(EGSB)+接触氧化组合中试工艺处理城市污水,在组合工艺停留时间为8h时,出水COD、氨氮、SS都能够达到城市污水二级排放标准。水力停留时间对组合工艺出水中的氨氮、SS去除效果影响明显,随着水力停留时间的提高,出水中的氨氮、SS下降。当处理量为1000t/d时,对该组合工艺的能耗进行了计算,吨水能耗为0.13元,为传统城镇污水处理吨水能耗的55%左右。     

厌氧颗粒污泥胞外聚合物的影响因素研究

为明确厌氧颗粒污泥胞外聚合物产生的影响机制,通过改变pH、污泥负荷（Ns)和C/N比,研究厌氧颗粒污泥及其上清液的EPS（胞外聚合物）产生量及组分多糖、蛋白质的变化情况,采用红外光谱对比分析了pH、Ns、C/N比对EPS分子结构的影响;结果表明,过酸、过碱和不适当的C/N比不利于厌氧颗粒污泥形态保持和微生物生长,但Ns对厌氧颗粒污泥形态的影响不大。红外光谱分析表明,蛋白质肽键在强酸、强碱条件下均发生了变化,羧基、醇和酚则在强酸条件下(pH 3)消失,C/N比和污泥负荷对EPS的分子结构影响不大。